播報：禁食顯著增強腸道幹細胞功能；為什麼年齡一大，皮膚就癢？

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撰文 | 惠家明、馮水寒、黃華

責編 | 斯嘉麗

No.1 為什麼年齡一大，皮膚就癢？

有一些人，尤其是年老的人，即使是輕微的皮膚接觸或與衣物接觸都會導致無法忍受的瘙癢。更糟糕的是，包括氫化可的松在內的止癢藥物並不能為這種瘙癢癥狀提供多少緩解。華盛頓大學醫學院等機構的華人科學家團隊以小鼠實驗說明：這要歸咎於默克爾細胞的減少。默克爾細胞（Merkel`s cell）遍布皮膚和粘膜，被認為與觸覺緊密相關。該團隊注意到，與低年齡小鼠相比，老年小鼠對瘙癢更為敏感，而其體內的默克爾細胞數量也較少。隨後，通過基因編輯技術，研究者培養了一批默克爾細胞數量少的低齡小鼠。結果發現，這些低齡小鼠變得與老年鼠一樣，對瘙癢更為敏感。因此，研究總結認為，默克爾細胞隨年齡增長而減少，是老年人皮膚更易瘙癢的重要原因。此外，研究者還指出一個位於默克爾細胞表面的膜蛋白Piezo2在這一過程中起到重要作用。

圖片來源：https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Old_woman_in_Kyrgyzstan_(2010).jpg

論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/360/6388/530/tab-pdf

No.2 喜歡說悄悄話的蝙蝠

眾所周知，蝙蝠之所以是出色的夜間飛行者，因為它們能夠使用超聲波進行回聲定位。最近，研究人員卻發現了一種與眾不同的蝙蝠，它們使用超聲波十分小聲，甚至有時不願使用超聲波，這種蝙蝠即為灰蓬毛蝠（Lasiurus cinereus）。灰蓬毛蝠在飛行時發出的超聲波分貝遠遠弱於其他蝙蝠物種，即使在0.1m內也不超過75分貝。研究者認為，超聲波如此細弱可能是為了防止被同種競爭者發現，但在飛行時這種超聲波卻幾乎無用。灰蓬毛蝠飛行時可能會依靠其他方式導航，而非超聲波這一種方式，這一發現挑戰了我們對蝙蝠的傳統認知。

圖片來源：http://shsmammals.wikispaces.com/Hoary+Bat+Blk+3

論文鏈接：http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/285/1878/20180441

No.3 攪拌咖啡的密碼學用途

最近，斯坦福大學的研究人員發現旋轉混合液體，如對咖啡進行攪拌，可以作為一種新的散列（哈希）函數。散列函數是現在密碼學中的一類重要的函數，它可以將相同的輸入變換為不同的輸出，而對不同的輸入在絕大多數情況下會產生不同的輸出；非常難通過觀測輸出推出輸入。斯坦福大學的應用物理學家發現旋轉混合流體的效果與散列函數非常接近：以混合咖啡和奶精為例，對於同樣的初始狀態（咖啡的體積，奶精的體積和位置以及勺子的位置）和同樣的攪拌操作，計算機模型得到的攪拌結果是相同的。只要改變其中任何一點初始狀態或者攪拌操作，就能得到很不同的攪拌結果。進一步的測試表明混合流體所涉及的方程幾乎完美地滿足了數學上對散列函數的要求。這一結果已發表在最新一期的《美國國家科學院院刊》上。

圖片來源：https://www.pinterest.com/bagbobilbins/coffee/

論文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180423155051.htm

No.4 用憶阻器讓物聯網設備更安全

近年來，我們的生活的物聯網設備越來越多，其安全性一直是個備受關注的問題。近日，加州大學聖塔芭芭拉分校的研究人員提出了一個新方法：用離子憶阻器作為物聯網設備新的安全屏障。離子憶阻器可以通過施加不同的電流和電壓來改變其物理結構和電阻狀態，並且可以「記住」過往的輸入。也就是說，不同的離子憶阻器對施加的電流和電壓的相應是不同的。這些離子憶阻器輸出的隨機性使其可以作為一個黑匣子，並且很難通過現有的機器學習或其他方法來預測其輸入輸出。這種離子憶阻器具有很高的吞吐量和很低的能耗，使其可以被整合到物聯網設備的存儲硬體中，以防止關鍵信息被拷貝和利用。

圖片來源：http://www.news.ucsb.edu/2018/018940/ionic-black-box

論文鏈接：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180425162007.htm

No.5 禁食顯著增強腸道幹細胞功能

人類腸道幹細胞是所有新腸細胞的來源。隨著年齡的增長，人類腸道幹細胞開始喪失再生能力，它的下降可能使得胃腸道感染後的恢復更加困難。麻省理工學院生物學家David M. Sabatini和?mer H. Yilmaz等人最近的一項研究指出，這種年齡相關的幹細胞功能喪失可以通過24小時的禁食恢復。研究人員發現，禁食能夠顯著提高老齡和年輕小鼠的幹細胞再生能力。在禁食小鼠中，細胞開始分解脂肪酸而不是葡萄糖，這種變化刺激幹細胞變得更加容易再生。該研究於5月3日在Cell Stem Cell上發表。研究者還發現利用藥物模擬禁食也可以使腸道幹細胞獲得相同的益處。他們還可以通過激活相同代謝開關的分子促進再生。這樣的干預可能有助於老年人從消化道感染或化療恢復。此外，這項研究有助於我們進一步理解熱量限制對健康的好處。

圖片及論文鏈接：https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(18)30163-2

製版編輯： 斯嘉麗｜

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